JP2020022219A - Motor drive control device, motor, and blowing device - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、モータ駆動制御装置、モータ、及び送風装置に関する。 The present disclosure relates to a motor drive control device, a motor, and a blower.
従来、センサレス制御方式のブラシレスDCモータを搭載する送風装置が知られている。センサレス制御方式のブラシレスDCモータでは、回転子に生じる誘起電圧に基づいて回転子の回転方向位置を検出する。但し、その起動時では、回転子が停止又は低速で回転するため、回転子の回転方向位置を検出できない。そのため、たとえば特開2010−045941号公報では、強制転流により回転子を一定の回転数まで上げた後に、強制転流を止めて惰性回転させた状態で回転子の回転方向位置を検出し、センサレス制御に移行する。 2. Description of the Related Art A blower equipped with a sensorless control type brushless DC motor has been known. In a brushless DC motor of a sensorless control system, a rotational position of a rotor is detected based on an induced voltage generated in the rotor. However, at the time of startup, the rotor stops or rotates at a low speed, so that the rotational position of the rotor cannot be detected. Therefore, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-045941, after the rotor is raised to a certain number of rotations by forced commutation, the rotational direction position of the rotor is detected in a state in which forced commutation is stopped and coasting is performed, Shift to sensorless control.
強制転流による起動は、回転子の回転方向位置によらずに、固定子からの回転磁界により回転子を回転させる。そのため、回転子がスムーズには回転し難い場合がある。また、起動開始時は、回転子によって生じる誘起電圧のレベルが低いため、回転子の回転方向位置の検出も難しい。従って、起動時の強制転流からセンサレス制御への移行が失敗することがある。センサレス制御への移行が失敗した場合にブラシレスDCモータの再起動をするためには、ショートブレーキなどの初期処理を行い、回転子を停止させた後に強制転流を実行させるため、起動に時間がかかる。また、初期処理を挟んで強制転流を繰り返し行うだけでは、センサレス制御への移行の失敗が繰り返される虞がある。 The starting by the forced commutation rotates the rotor by the rotating magnetic field from the stator regardless of the position of the rotor in the rotation direction. Therefore, it may be difficult for the rotor to rotate smoothly. In addition, at the start of startup, since the level of the induced voltage generated by the rotor is low, it is difficult to detect the position of the rotor in the rotation direction. Therefore, the transition from the forced commutation at the time of startup to the sensorless control may fail. In order to restart the brushless DC motor when the transition to sensorless control fails, initial processing such as short brake is performed, and forced commutation is performed after stopping the rotor. Take it. Further, if the forced commutation is repeated only after the initial process, the failure to shift to the sensorless control may be repeated.
本開示は、モータ部の起動成功率を高めることができるモータ駆動制御装置、モータ、及び送風装置を提供することを目的とする。 An object of the present disclosure is to provide a motor drive control device, a motor, and a blower that can increase the success rate of starting a motor unit.
本開示の例示的なモータ駆動制御装置は、三相交流電圧が入力されるモータ部の駆動を制御し、前記モータ部の相巻線への通電パターンを所定の順序で切り換える駆動制御部と、前記相巻線の電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部の検出結果に基づいて前記モータ部の回転子の回転方向における回転方向位置情報を生成する位置情報生成部と、を備える。前記駆動制御部は、所定の通電後の前記回転方向位置情報により、前記回転子の回転方向位置を、電気角で60°毎に区分される第1回転方向位置から第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置として検知できる場合には、前記通電パターンを前記回転方向位置情報に応じて切り換える同期運転を開始する。前記駆動制御部は、所定の通電後の前記回転方向位置情報により、前記回転子の回転方向位置を前記いずれかの回転方向位置として検知できない場合には、前記通電パターンでの通電を追加する。 An example motor drive control device of the present disclosure controls a drive of a motor unit to which a three-phase AC voltage is input, and a drive control unit that switches an energization pattern to a phase winding of the motor unit in a predetermined order. A voltage detection unit that detects a voltage of the phase winding; and a position information generation unit that generates rotation direction position information in a rotation direction of a rotor of the motor unit based on a detection result of the voltage detection unit. The drive control unit determines the rotational direction position of the rotor from the first rotational direction position to the sixth rotational direction position, which is divided into electrical angles of 60 °, based on the rotational direction position information after the predetermined energization. If it can be detected as any one of the rotational direction positions, the synchronous operation for switching the energization pattern according to the rotational direction position information is started. The drive control unit adds energization in the energization pattern when the rotational direction position of the rotor cannot be detected as any of the rotational direction positions based on the rotational direction position information after predetermined energization.
本開示の例示的なモータは、三相交流電圧が入力されるモータ部と、前記モータ部の駆動を制御する上記のモータ駆動制御装置と、を備える。 An exemplary motor according to an embodiment of the present disclosure includes a motor unit to which a three-phase AC voltage is input, and the above-described motor drive control device that controls driving of the motor unit.
本開示の例示的な送風装置は、上下方向に延びる中心軸を中心に回転可能な羽根を有するインペラと、前記羽根を回転させる上記のモータと、を備える。 An exemplary blower of the present disclosure includes an impeller having blades rotatable about a central axis extending in a vertical direction, and the above-described motor that rotates the blades.
本開示の例示的なモータ駆動制御装置、モータ、及び送風装置によれば、モータ部の起動成功率を高めることができる。 According to the exemplary motor drive control device, the motor, and the blower of the present disclosure, the activation success rate of the motor unit can be increased.
以下に図面を参照して本開示の例示的な実施形態を説明する。 Hereinafter, exemplary embodiments of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
なお、本明細書では、送風装置100において、モータ部1及び羽根111の回転の中心軸CAと平行な方向を「軸方向」と呼ぶ。
In the present specification, a direction parallel to the rotation center axis CA of the motor unit 1 and the
モータ部1の固定子11のU相巻線12u、V相巻線12v、W相巻線12wのそれぞれ、又はこれらの総称を相巻線12と呼ぶことがある。3相交流電圧において、相巻線12に通電される相を通電相と呼び、相巻線12に通電されない相を非通電相と呼ぶ。また、2つの通電される相巻線12の組み合わせを通電パターンと呼ぶ。また、3相交流電圧のU相電圧、V相電圧、W相電圧のそれぞれ、又はこれらの総称を相電圧と呼ぶことがある。
Each of the U-phase winding 12u, the V-phase winding 12v, and the W-phase winding 12w of the
<1.実施形態>
<1−1.送風装置の構成>
図1は、送風装置100の一例を示すブロック図である。送風装置100は、本実施形態では、軸方向一方から他方に流れる気流を発生させる軸流ファンである。但し、この例示に限定されず、送風装置100は、軸方向から吸気した空気を径方向外側に送出する遠心ファンであってもよい。
<1. Embodiment>
<1-1. Configuration of blower>
FIG. 1 is a block diagram illustrating an example of the
図1に示すように、送風装置100は、インペラ110と、モータ120と、を備える。インペラ110は、上下方向に延びる中心軸CAを中心に回転可能な羽根111を有する。モータ120は、インペラ110を駆動して回転させることにより、羽根111を回転させる。また、送風装置100には、直流電源200が接続される。直流電源200は、送風装置100の電力源である。図1に示すように、直流電源200の高電圧側の正出力端子は、モータ120の後述するインバータ3に接続される。直流電源200の低電圧側の負出力端子は、接地される。
As shown in FIG. 1, the
<1−2.モータの構成要素>
次に、モータ120の各構成要素を説明する。モータ120は、モータ部1と、インバータ3と、モータ駆動制御装置4と、を備える。
<1-2. Components of Motor>
Next, each component of the
前述の如く、モータ120は、モータ部1を備える。モータ部1には、インバータ3から三相交流電圧が入力される。モータ部1は、たとえば3相ブラシレスDCモータ(BLDCモータ)である。より具体的には、モータ部1は、回転子10と、固定子11と、を備える。回転子10には、永久磁石が設けられる。固定子11には、U相巻線12uと、V相巻線12vと、W相巻線12wとが設けられる。本実施形態では、相巻線12u、12v、12wの一方端は、モータ部1の端子13u、13v、13wにそれぞれ接続される。また、相巻線12u、12v、12wの他方端は、本実施形態のように中性点12cを中心に接続されるY結線としてもよいが、Δ(デルタ)結線としてもよい。
As described above, the
また、前述の如く、モータ120は、インバータ3を備える。インバータ3は、モータ部1に三相交流電圧を出力する。インバータ3は、上アームスイッチ31u、31v、31wと、下アームスイッチ32u、32v、32wと、を有する。上アームスイッチ31u、31v、31w及び下アームスイッチ32u、32v、32wは、モータ部1に出力する三相交流電圧を生成するブリッジ回路を形成する。該ブリッジ回路は、高電圧側の上アームスイッチ31u及び低電圧側の下アームスイッチ32uが直列接続されたU相用のアームと、高電圧側の上アームスイッチ31v及び低電圧側の下アームスイッチ32vが直列接続されたV相用のアームと、高電圧側の上アームスイッチ31w及び低電圧側の下アームスイッチ32wが直列接続されたW相用のアームと、を有する。これらのアームは、互いに並列接続される。各々のアームの高電圧側端は、直流電源200の高電圧側端子に接続される。そのため、各々のアームには、直流電源200からの直流電圧が印加される。各々のアームの低電圧側端は、電流検出用の抵抗3aを介して接地される。
Further, as described above, the
上アームスイッチ31u、31v、31w及び下アームスイッチ32u、32v、32wはそれぞれ、スイッチング素子と、ダイオードと、を含む。スイッチング素子には、たとえば、FET(電界効果トランジスタ)、IGBT(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)などが用いられる。ダイオードは、直流電源200の低電圧側から高電圧側に向かう方向を順方向として、スイッチング素子と並列に接続される。言い換えると、ダイオードのアノードはスイッチング素子の低電圧側端に接続され、カソードはスイッチング素子の高電圧側端に接続される。ダイオードは、還流ダイオード(フリーホイールダイオード)として機能する。また、ダイオードは、寄生ダイオード(つまりFETに内蔵されるボディダイオード)であってもよいし、或いは、スイッチング素子に外付けされてもよい。
The
次に、前述の如く、モータ120は、モータ駆動制御装置4を備える。モータ駆動制御装置4は、モータ部1の駆動を制御する。より具体的には、モータ駆動制御装置4は、インバータ3をPWM制御し、インバータ3を介してモータ部1の駆動を制御する。
Next, as described above, the
<1−3.モータ駆動制御装置の構成要素>
モータ駆動制御装置4は、図1に示すように、駆動制御部41と、電流検出部42と、記憶部43と、電圧検出部44と、位置情報生成部46と、回転数検出部47と、を備える。
<1-3. Components of Motor Drive Controller>
As shown in FIG. 1, the motor
前述の如く、モータ駆動制御装置4は、駆動制御部41を備える。駆動制御部41は、三相交流電圧が入力されるモータ部1の駆動を制御し、モータ部1の相巻線12への通電パターンを所定の順序nで切り換える。なお、nは、正の整数である。たとえば、駆動制御部41は、記憶部43に格納されたプログラム及び情報を用いてモータ部1の駆動をセンサレス制御する。駆動制御部41は、インバータ3の上アームスイッチ31u、31v、31w又は下アームスイッチ32u、32v、32wのオンオフをPWMパルスによってそれぞれ制御することによりモータ部1に三相交流電圧を出力するインバータ3を用いてモータ部1の駆動を制御する。
As described above, the motor
前述の如く、モータ駆動制御装置4は、電流検出部42を備える。電流検出部42は、モータ部1に流れる電流値を検出する。本実施形態では、電流検出部42は、インバータ3のブリッジ回路と接地端との間に接続された電流検出用の抵抗3aに流れる電流を検出する。
As described above, the motor
記憶部43は、電力供給が停止しても記憶を維持する非一過性の記憶媒体である。記憶部43は、モータ駆動制御装置4の各構成要素で用いられる情報を記憶し、特に駆動制御部41で用いられるプログラム及び制御情報などを記憶する。
The
前述の如く、モータ駆動制御装置4は、電圧検出部44を備える。電圧検出部44は、相巻線12の電圧を検出する。本実施形態では、たとえば、電圧検出部44は、端子電圧Vu、Vv、Vwのうち、通電されていない相巻線12に接続された端子13の端子電圧を該相巻線12の電圧として検出する。より具体的には、電圧検出部44は、モータ部1の端子13v、13w間が通電される際の端子13uの端子電圧VuをU相巻線12uのU相電圧として検出する。また、電圧検出部44は、モータ部1の端子13w、13u間が通電される際の端子13vの端子電圧VvをV相巻線12vのV相電圧として検出し、モータ部1の端子13u、13v間が通電される際の端子13wの端子電圧VwをW相巻線12wのW相電圧として検出する。
As described above, the motor
前述の如く、モータ駆動制御装置4は、位置情報生成部46を備える。位置情報生成部46は、電圧検出部44の検出結果に基づいてモータ部1の回転子10の回転方向における回転方向位置情報を生成する。図2は、モータ部1のセンサレス制御において回転子10の電気角に応じて検出される端子電圧Vu、Vv、Vwを示すグラフである。なお、図2において、各々の端子電圧Vu、Vv、Vwの曲線部分は、非通電時の電圧を示す。回転方向位置情報は、回転子10の回転方向位置を、電気角で60°毎に区分される第1回転方向位置から第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置で示す。
As described above, the motor
たとえば、相巻線12が図2のように励磁される場合、非通電相がU相であれば、U相端子電圧Vuが仮想の中性点電圧Vnよりも低いレベルから高いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で0°の第1回転方向位置にあることを示す。また、U相端子電圧Vuが仮想の中性点電圧Vnよりも高いレベルから低いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で180°の第4回転方向位置にあることを示す。言い換えると、端子電圧Vuが上昇して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で0°である第1回転方向位置にあると検出される。また、端子電圧Vuが下降して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で180°である第4回転方向位置にあると検出される。
For example, when the phase winding 12 is excited as shown in FIG. 2, if the non-energized phase is the U phase, the U-phase terminal voltage Vu changes from a level lower than the virtual neutral point voltage Vn to a higher level. In this case, the rotation direction position information indicates that the
非通電相がV相であれば、V相端子電圧Vvが仮想の中性点電圧Vnよりも低いレベルから高いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で120°の第3回転方向位置にあることを示す。また、V相端子電圧Vvが仮想の中性点電圧Vnよりも高いレベルから低いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で300°の第6回転方向位置にあることを示す。言い換えると、端子電圧Vvが上昇して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で120°である第3回転方向位置にあると検出される。また、端子電圧Vvが下降して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で300°である第6回転方向位置にあると検出される。
If the non-energized phase is the V phase, and if the V-phase terminal voltage Vv changes from a level lower than the virtual neutral point voltage Vn to a higher level, the rotation direction position information indicates that the
非通電相がW相であれば、W相端子電圧Vwが仮想の中性点電圧Vnよりも高いレベルから低いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で60°の第2回転方向位置にあることを示す。また、W相端子電圧Vwが仮想の中性点電圧Vnよりも低いレベルから高いレベルに変化する場合、回転方向位置情報は、回転子10が電気角で240°の第5回転方向位置にあることを示す。言い換えると、端子電圧Vwが下降して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で60°である第2回転方向位置にあると検出される。また、端子電圧Vwが上昇して仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点において、回転子10が、電気角で240°である第5回転方向位置にあると検出される。
If the non-energized phase is the W phase, and if the W-phase terminal voltage Vw changes from a level higher than the virtual neutral point voltage Vn to a lower level, the rotation direction position information indicates that the
なお、たとえば、回転子10がスムーズに回転せずに減速、又は停止、若しくは逆回転などをする場合、各々の端子電圧Vu、Vv、Vwが、仮想の中性点電圧Vnと等しくならないことがある。このような場合、回転子10の回転方向位置が不明であるため、位置情報生成部46は、たとえば回転方向位置が不明である旨を示す回転方向位置情報を作成する。
For example, when the
前述の如く、モータ駆動制御装置4は、回転数検出部47を備える。回転数検出部47は、回転方向位置情報に基づいて、モータ部1の回転子10の回転数を検出する。
As described above, the motor
<1−4.モータ部の駆動制御例>
次に、モータ駆動制御装置4によるモータ部1の駆動制御処理の一例を説明する。図3は、モータ部1の駆動制御例を説明するためのフローチャートである。
<1-4. Example of drive control of motor section>
Next, an example of drive control processing of the motor unit 1 by the motor
図3の開始時点において、モータ部1の回転子10は、停止又は低速で回転している。そのため、回転方向位置情報の作成に必要な誘起電圧を各々の相巻線12u、12v、12wに発生させるため、駆動制御部41は、モータ部1の起動運転を実施する(ステップS1)。起動運転では、ショートブレーキなどの初期処理が行われた後、強制転流によりモータ部1の回転子10が強制的に回転駆動される。強制転流では、所定の通電期間毎に、モータ部1の3つの相巻線12のうちの特定の2つが通電されて励磁される。2つの相巻線12の組み合わせは、所定の順序nで切り替えられる。
At the start of FIG. 3, the
起動運転での回転子10がスムーズに回転すると、回転子10の回転を加速させるべく、駆動制御部41は、モータ部1の同期運転を実施する(ステップS2)。同期運転では、位置情報生成部46は、各々の通電パターンにおいて、たとえば非通電相の相電圧が仮想の中性点電圧Vnと同じになるタイミングと該タイミングでの誘起電圧の増減傾向との検出結果に基づいて回転方向位置情報を作成する(図2参照)。
When the
駆動制御部41は、同期運転において、回転子10の回転数に応じた通電期間毎に通電パターンを回転方向位置情報に応じて切り換えることにより、回転子10の回転を加速させる。
In the synchronous operation, the
回転数が所定数以上になると、駆動制御部41は、モータ部1の定常制御運転を実施する(ステップS3)。定常制御運転では、回転子10が所望の回転数で回転され、モータ部1の駆動情報及び回転方向位置情報に応じて通電パターンが切り換えられる。そして、モータ部1の駆動が停止されると(ステップS4でYES)、図3の駆動制御処理が終了する。
When the rotation speed becomes equal to or more than the predetermined number, the
<1−4−1.モータ部の起動運転例>
次に、モータ部1の起動運転の一例を具体的に説明する。図4は、モータ部1の起動運転例を説明するためのフローチャートである。
<1-4-1. Start-up operation example of motor section>
Next, an example of the start-up operation of the motor unit 1 will be specifically described. FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of a start-up operation of the motor unit 1.
まず、駆動制御部41は、ショートブレーキなどの初期処理が行われた後に、強制転流による起動運転を開始する(ステップS101)。なお、ショートブレーキでは、モータ部1の端子13u、13v、13wの短絡により、回転子10が停止する。
First, the
次に、駆動制御部41は、通電パターンを所定の順序nで切り換えながら、合計でm回の通電を行う(ステップS102)。なお、第1通電回数mは、正の整数であり、本実施形態では12である。電圧検出部44は、非通電相の相電圧を検出する(ステップS103)。位置情報生成部46は、回転方向位置情報を生成する(ステップS104)。たとえば、m回目の通電の際に非通電相がU相であれば、U相端子電圧Vuを検出する。そして、U相端子電圧Vuが仮想の中性点電圧Vnと等しくなる点にてU相端子電圧Vuが増加傾向にあれば、回転子10が第1回転位置にあることを示す回転方向位置情報が生成される。
Next, the
ここで、駆動制御部41が回転方向位置情報により回転子10の回転方向位置を検知できる場合(ステップS105でYES)、図4の処理が終了し、駆動制御部41によりモータ部1の同期運転が開始される。
Here, when the
一方、駆動制御部41が回転方向位置情報により回転子10の回転方向位置を検知できない場合(ステップS105でNO)、追加通電処理が開始される。たとえば、回転子10の回転方向位置が不明である旨を回転方向位置情報が示す場合、駆動制御部41は、回転子10の回転方向位置を検知できない。そのため、駆動制御部41は、該回転方向位置を検知できるようにすべく、通電パターンを最大でSk回切り換えて相巻線12への通電(強制転流)を行う追加通電処理を行う。なお、この上限値Skは、2以上の正の整数であり、本実施形態ではSk=6と設定される。
On the other hand, when the
追加通電処理では、まず、追加通電処理で通電した第2通電回数kが上限値Skに達していなければ(ステップS106でYES)、駆動制御部41は、通電パターンを順序nに応じて切り換えて相巻線12に通電を行う(ステップS107)。たとえば、追加通電処理の開始前に通電パターンを12回切り替えて通電が行われた場合、第1通電パターンでの相巻線12への通電が実施される。そして、非通電相の相電圧を検出すべく、処理はS103に戻る。
In the additional energization process, first, if the second energization count k energized in the additional energization process has not reached the upper limit value Sk (YES in step S106), the
一方、追加通電処理での通電した第2通電回数kが上限値Skに達していれば(ステップS106でYES)、モータ部1の駆動を停止させて再起動すべく、図4の処理はステップS101に戻る。 On the other hand, if the second energization count k that has been energized in the additional energization processing has reached the upper limit value Sk (YES in step S106), the processing in FIG. It returns to S101.
以上のように、図4の起動運転例では、駆動制御部41は、通電パターンを所定の順序nで切り替えて通電する回数が第1通電回数mに達した時に生成される回転方向位置情報から、回転子10の回転方向位置を検知できる場合には同期運転を開始する。言い換えると、駆動制御部41は、所定の通電後の回転方向位置情報により、回転子10の回転方向位置を、電気角で60°毎に区分される第1回転方向位置から第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置として検知できる場合には、通電パターンを回転方向位置情報に応じて切り換える同期運転を開始する。また、駆動制御部41は、所定の通電後の回転方向位置情報により、回転子の回転方向位置を上記いずれかの回転方向位置として検知できない場合には、通電パターンでの通電を追加する。つまり、駆動制御部41は、通電パターンを最大でSk回切り換えて相巻線12への通電(強制転流)を行う追加通電処理を実施する。
As described above, in the start-up operation example of FIG. 4, the
こうすれば、たとえば、駆動制御部41は、所定の通電が終了した時に回転子10の回転方向位置を検出できない場合には、通電パターンでの通電を追加してモータ部1の起動を試みる。これにより、モータ部1の起動成功率を高めることができる。さらに、ショートブレーキなどの初期処理などが必要な再起動をせずに、モータ部1の起動が成功し易くなるので、モータ部1の起動成功率を高めることができる。さらに、モータ部1の起動時間を短縮することもできる。
In this way, for example, if the rotational direction position of the
ここで、所定の通電は、回転方向位置情報を用いることなく、通電パターンで第1通電回数m行われる。つまり、所定の通電で、強制転流を実施できる。 Here, the predetermined energization is performed by the first energization number m in the energization pattern without using the rotation direction position information. That is, the forced commutation can be performed by the predetermined energization.
また、図4の起動運転例では、前述の如く、第1通電回数mは12である。つまり、第1通電回数mは、回転子10がスムーズに回転したと仮定した場合に、回転子10が電気角で720°回転するまでの通電回数である。通電パターンでの通電を回転子10が電気角で720°回転するまで行うと、ほとんどの場合で、該通電を追加することなく回転子10の回転方向位置が検知できるという結果が得られている。従って、モータ部1の起動がより成功し易くなる。また、ほとんどの場合で、モータ部1の起動動作が毎回同様となるので、ユーザがモータ部1の起動動作に違和感を覚え難い。
In the start-up operation example in FIG. 4, the first energization frequency m is 12 as described above. That is, the first number of energizations m is the number of energizations until the
さらに、駆動制御部41は、追加通電処理において回転子10の回転方向位置が検知できた場合には、回転方向位置情報に基づく同期運転を直ちに開始する。詳細には、駆動制御部41は、通電パターンでの通電を追加した後に、回転子10の回転方向位置を第1回転方向位置から第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置として検知できる場合には、同期運転を開始する。こうすれば、回転子10の回転方向位置を検知できるとともに、検知した回転方向位置に基づいて回転子10にスムーズな回転により適した相巻線12を励磁することができる。従って、より短い時間で同期運転を開始できる。
Further, when the rotational direction position of the
また、図4の起動運転例では、追加通電処理において、駆動制御部41は、上記所定の通電後に追加した通電パターンでの通電の第2通電回数kが上限値Skに達する場合には、モータ部1を再起動する。追加通電期間での第2通電回数kに上限値Skを設けることにより、モータ部1の起動運転が非常に成功し難い場合には再起動することができる。
In the start-up operation example of FIG. 4, in the additional energization process, the
また、図4の起動運転例では、前述の如く、第2通電回数kの上限値Skが6である。つまり、第2通電回数kの上限値Skは、回転子10がスムーズに回転したと仮定した場合に、回転子10が上記所定の通電終了時の回転方向位置から電気角で360°回転するまでの通電回数である。こうすれば、第2通電回数kが上限値Skに達するまでに全ての通電パターンでモータ部1の相巻線12を通電できる。従って、一部の通電パターンだけで通電する場合よりもモータ部1の起動成功率が高くなる。
In addition, in the start-up operation example in FIG. 4, the upper limit value Sk of the second energization frequency k is 6, as described above. In other words, the upper limit value Sk of the second energization number k is, when the
<2.その他>
以上、本開示では、例示的な実施形態を説明した。なお、本発明の範囲は本開示に限定されない。本開示は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。また、本開示で説明した事項は、矛盾を生じない範囲で適宜任意に組み合わせることができる。
<2. Others>
As described above, the exemplary embodiments have been described in the present disclosure. Note that the scope of the present invention is not limited to the present disclosure. The present disclosure can be implemented with various modifications without departing from the spirit of the present invention. In addition, the items described in the present disclosure can be arbitrarily combined as appropriate without causing contradiction.
本開示は、モータ部をセンサレス制御するモータ駆動制御装置、モータ、送風装置に有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present disclosure is useful for a motor drive control device that performs sensorless control of a motor unit, a motor, and a blower.
100・・・送風装置、110・・・インペラ、111・・・羽根、120・・・モータ、200・・・直流電源、1・・・モータ部、10・・・回転子、11・・・固定子、12・・・相巻線、12u・・・U相巻線、12v・・・V相巻線、12w・・・W相巻線、12c・・・中性点、13u・・・U相端子、13v・・・V相端子、13w・・・W相端子、3・・・インバータ、3a・・・抵抗、31u、31v、31w・・・上アームスイッチ、32u、32v、32w・・・下アームスイッチ、4・・・モータ駆動制御装置、41・・・駆動制御部、42・・・電流検出部、43・・・記憶部、44・・・電圧検出部、46・・・位置情報生成部、47・・・回転数検出部、Vu・・・U相端子電圧、Vv・・・V相端子電圧、Vw・・・W相端子電圧、Vn・・・仮想の中性点電圧、CA・・・中心軸、n・・・通電パターンの順序、m・・・第1通電回数、k・・・第2通電回数、Sk・・・第2通電回数の上限値 Reference numeral 100: blower, 110: impeller, 111: blade, 120: motor, 200: DC power supply, 1: motor unit, 10: rotor, 11 ... Stator, 12 ... phase winding, 12u ... U phase winding, 12v ... V phase winding, 12w ... W phase winding, 12c ... neutral point, 13u ... U-phase terminal, 13v: V-phase terminal, 13w: W-phase terminal, 3: inverter, 3a: resistor, 31u, 31v, 31w: upper arm switch, 32u, 32v, 32w ..Lower arm switch, 4 ... motor drive controller, 41 ... drive controller, 42 ... current detector, 43 ... memory unit, 44 ... voltage detector, 46 ... Position information generation unit, 47: rotation speed detection unit, Vu: U-phase terminal voltage, Vv: V-phase terminal voltage, w: W-phase terminal voltage, Vn: virtual neutral point voltage, CA: central axis, n: order of energization pattern, m: first number of energization, k ... (2) Number of energization times, Sk: Upper limit of second energization number
Claims (8)
前記相巻線の電圧を検出する電圧検出部と、
前記電圧検出部の検出結果に基づいて前記モータ部の回転子の回転方向における回転方向位置情報を生成する位置情報生成部と、
を備え、
前記駆動制御部は、所定の通電後の前記回転方向位置情報により、
前記回転子の回転方向位置を、電気角で60°毎に区分される第1回転方向位置から第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置として検知できる場合には、前記通電パターンを前記回転方向位置情報に応じて切り換える同期運転を開始し、
前記回転子の回転方向位置を前記いずれかの回転方向位置として検知できない場合には、前記通電パターンでの通電を追加する、モータ駆動制御装置。 A drive control unit that controls the driving of the motor unit to which the three-phase AC voltage is input, and switches the energization pattern to the phase winding of the motor unit in a predetermined order;
A voltage detection unit that detects a voltage of the phase winding;
A position information generation unit that generates rotation direction position information in a rotation direction of a rotor of the motor unit based on a detection result of the voltage detection unit,
With
The drive control unit, according to the rotation direction position information after a predetermined energization,
When the rotational direction position of the rotor can be detected as any rotational direction position from the first rotational direction position to the sixth rotational direction position that is divided into electrical angles of 60 °, the energization pattern is determined. Start synchronous operation to switch according to the rotation direction position information,
A motor drive control device that adds energization in the energization pattern when the rotational direction position of the rotor cannot be detected as any of the rotational direction positions.
前記通電パターンでの通電を追加した後に、前記回転子の回転方向位置を前記第1回転方向位置から前記第6回転方向位置のうちのいずれかの回転方向位置として検知できる場合には、前記同期運転を開始する、請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のモータ駆動制御装置。 The drive control unit includes:
After the energization in the energization pattern is added, if the rotational direction position of the rotor can be detected as any one of the first rotational direction position to the sixth rotational direction position, the synchronization is performed. The motor drive control device according to any one of claims 1 to 3, which starts operation.
前記所定の通電後に追加した前記通電パターンでの通電の第2通電回数が上限値に達する場合には、前記モータ部を再起動する、請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のモータ駆動制御装置。 The drive control unit includes:
5. The motor according to claim 1, wherein the motor unit is restarted when the second number of times of energization in the energization pattern added after the predetermined energization reaches an upper limit value. Motor drive control device.
前記モータ部の駆動を制御する請求項1〜請求項6のいずれか1項に記載のモータ駆動制御装置と、
を備える、モータ。 A motor section to which a three-phase AC voltage is input,
The motor drive control device according to any one of claims 1 to 6, which controls driving of the motor unit.
A motor.
前記羽根を回転させる請求項7に記載のモータと、
を備える、送風装置。 An impeller having blades rotatable about a central axis extending in a vertical direction,
The motor according to claim 7, which rotates the blade,
A blower comprising:
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